Capítulo II Modelos de propagación

Transcripción

1 Caíulo II Modelos de oagaión Hasa el momeno se a senado la eoía de las ondas eleomagnéias y de algunos omoamienos aa difenes medios. En ese aíulo se exliaán bvemene algunos de los modelos de oagaión que exisen. Esos modelos de oagaión dien las édidas en deibeles de la oenia en un ambiene muy singula. Como se senaá a oninuaión, algunos de esos modelos no se usan áiamene y sólo se senan omo una base eóia aa inoduinos a modelos más omlejos. os modelos a menudo se basan en modelos obabilísios. Esos modelos obabilísios ueden enones alula on una obabilidad de que la señal llegue o no llegue. Algunos de esos modelos se basan en mediiones alizadas en el luga de ineés. Se oman miles de mediiones que se omedian y se ueden enones esablee los modelos de oagaión en esos medios. De esa foma ada modelo sive aa ada enono. Algunos de esos modelos ueden sevi de base aa oos modelos es o eso que no se uede seaa las eoías maemáias de la infomaión esadísia que se uede adquii del medio de ineés..1 Modelo de Fiis El modelo de Fiis ya se a exliado aneiomene. Se dedue de las euaiones de Maxwell y emie alula la oenia ibida a iea disania en ondiiones ideales, es dei, sin obsáulos de ninguna naualeza. Dónde: : as édidas o ayeoia en db f: Fuenia en Mz d: Disania en Kilómeos 10 = log10 + 0log f (.1)

2 . Modelo de dos Rayos Ese modelo es úil aa onoe la flexión de las señales sob la iea, se base en óia geoméia. Figua.1 aámeos básios aa modelo de dos ayos [1]. Toma en uena la alua de las anenas eoa y ansmisoa y si euaión maemáia aa alula la oenia es: 4 = (.) d Dónde : : oenia ibida en Was : oenia asmiida en Was : anania de la anena eoa : anania de la anena ansmisoa : Alua de la anena eoa en meos : Alua de la anea ansmisoa en meos d : Disania en kilómeos Y las édidas o oagaión: db) = 40ogd (10og + 10og + 0log+ 0log + 0log ) (.3) (

3 Dónde: : édidas o ayeoia en DB d: Disania en kilómeos : anania de la anena eoa db : anania de la anena ansmisoa db : Alua de la anena eoa en meos : Alua de la anea ansmisoa en meos.3 Modelo kumua Ese modelo se uiliza aa ambienes ubanos deno de las fuenias de 150Mz a 190Mz. as édidas en ese modelo se alulan on la euaión siguiene: Dónde: : édidas o ayeoia en deibeles F : la aenuaión o el esaio lib A mu : Aenuaión laiva omedio ( db) = + A ( ) ( ) (.4) ( e ) : anania de la alua de la anena de TX ( ) : anania de la alua de la anena RX aa : anania debida al io de ambiene F mu kumua enonó que ) iene una vaiaión de édidas de ( e 0dB/déada y que ) iene una vaiaión de 10dB/déada aa aluas menos de 3m [13]. ( e aa ( ) og( / 00) = 0 e aa 30m< e ( ) og( / 3) = 10 e aa ( ) og( / 3) = 0 e aa 3m< <1000m (.5) <3m (.6) <10m (.7)

4 .4 Modelo kumua-haa Ese modelo se basa en los daos de édidas o oagaión de kumua y es válido en las fuenias de 150Mz a 1500Mz, la alua de la anena ansmisoa debe esa en el ango de 30 a 00 meos y la alua de la anena eoa de 1 a 10 meos. a euaión de édidas es: ( ubano)( db) = log f 13.8 log a( ) + ( log ) (.8) 50 e d En la euaión.5 se deben oma en uena ieas siiones: 150Mz< f <1500Mz 30 m< e <00m 1m< <10m Donde: f : Fuenia de la oadoa en Mz e : Alua de la anena ansmisoa en meos aa un ango de 30 a 300 meos :Alua de la anena eoa en el ango de 1 a 10 meos a ( ) : Fao de oión o la alua efeiva del móvil que es funión del io de áa de seviio. d: Disania en el ansmiso y el eo en kilómeos. a vaiable nueva on seo del kumua es el fao de oión o alua efeiva del móvil a ), ese fao es deendiene de la zona de obeua. ( Se ueden defini difenes valos de a ) aa difenes ambienes de oagaión. El valo a ) aa iudades equeñas y medianas es: ( ( ( 1.1log f 0.7) a( ) ( 1.56 log f 0.8) a ( ) (.9) =

5 aa un ambiene sububano la euaión aa alula a ) es: [ ( f )] 5. 4 a ( ) 50 ( ubano) log / 8 (.10) = ( aa áas uales se uiliza la siguiene euaión aa enona a ) : ( ubano) 4.78( log f ) log f a ( ) (.11) = 50 ( aa iudades gandes se uilizan difenes euaioes deendiendo del valo de la fuenia. ( log1.54 ) 1. 1 a ( ) = 8.9 aa f <300Mz (.1).5 Modelo Walfis-Beoni Ese modelo uiliza modelos de difaión y se loga obene la oenia media que llega al móvil uando se enuena a nivel del suea. Ese modelo onsidea el efeo de eos y alua de edifiios. as édidas se senan en s faos. as édidas o ayeoa se senan omo S Donde: S = 0 : édida del esaio lib o anenas isoóias 0 Q l (.13) λ 0 = 4 π R (.14) Q : Aenuaión exisene a nivel de los eos, a ausa del númeo vaiable de onsuiones que ueda ovoa un efeo de sadowing aa el eo. l : Resena las édidas o difaión que exisen en la señal. as édidas son omadas desde el eo asa el nivel del suelo. a euaión.1 sena las édidas o ayeoia ( db) = + + (.15) s ms

6 Donde: : édidas o ayeoias en db : Son las édidas en el esaio lib s : Resena las édidas o difaión que exisen en la señal. ms : Es la aenuaión que exise a nivel de los eos a ausa de del númeo de onsuiones que ueden genea un efeo de ensombamieno..6 Modelo Walfis-Ikegami Ese modelo es más omlejo y se basa en aámeos omo densidad de edifiios en ambienes ubanos, alua omedio de los edifiios, alua de las anenas, anua de las alles, seaaión en los edifiios, diión de la alle on seo a la ayeoia dia de la anena ansmisoa y anena eoa. Es un modelo íbido aa sisemas elulas de CS de oo alane, y uede se uilizadon en las bandas UHF y SHF. Se uiliza aa diiones en mio élulas aa elefonía elula[14]. El modelo se ambién se uiliza aa ambienes ubano denso y se base n divesos aámeos omo lo son: densidad de los edifiios alua omedio de los edifiioes alua de anenas meno a los edifiioes ( oof ) anua de las alles (w) seaaión en los edifiioes (b) diión de las alles on seo a la ayeoia de la anena ansmisoa y el móvil Figua. Muli ayeoia de una señal oagada [1].

7 as édidas se modelan en las euaiones siguienes: Dónde 1) Cuando ay línea de visa en las anenas: ) Cuando no ay línea de visa : édidas o el esaio lib ( db) = log( d) + 0 log( f ) (.16) b = + + (.17) s s : édidas o difaión de múliles esquinas de los eos de los edifiios msd msd : édidas debido a una únia difaión final uando la onda se oaga aia la alle. El valo de b uede llega a se mínimo de uando s + msd <=0. a deeminaión de s se base en el modelo de Ikegami juno on el ano de las alles y la oienaión de esas on seo a las anenas ansmisoas. En el aíulo IV se uiliza el modelo de Fiis omo base aa aliza un modelo más elaboado. Se uiliza el modelo de Fiis o que esa es el modelo más básio de oagaión y se dedue de las euaiones de Maxwell, o lo que, eóiamene, ese es el que se asemeja más a la aliaión de esa invesigaión. o oo lado, los modelos de oagaión que se exonen en ese aíulo se uilizan en elefonía elula donde los obsáulos son muy difenes a los que se onsidean en esa esis.